Ten scenariusz transmisji opiera się na bezpośredniej transmisji komórek ATM poprzez kanał WDM. Jest to scenariusz identyczny z poprzednim z punktu widzenia architektury sieci. Jedyną różnicą jest to, iż komórki ATM nie są poddawane enkapsulacji odwzorowaniu w ramki SDH, zamiast tego są przesyłane bezpośrednio poprzez medium fizyczne wykorzystując komórkową warstwę fizyczną ATM. Komórkowa warstwa fizyczna ATM jest relatywnie nową techniką dla transportu ATM. Oparta jest ona o fizyczne mechanizmy które zostały specjalnie stworzone w celu obsługi protokołu ATM. Ta technika nie wspiera żadnego innego protokołu poza tymi które służą do emulacji w ATM na przykład emulacji LAN poprzez ATM.
Głównymi zaletami fizycznego komórkowego interfejsu (Physical Cell Based Interface) w stosunku do SDH są:
– Prosta technika transmisji dla komórek ATM, które są bezpośrednio przesyłane poprzez medium fizyczne po wykonaniu operacji skramblowania
– Mniejsza wielkość nagłówka dodawanego na poziomie warstwy fizycznej (około 16 razy mniejsza niż w przypadku SDH)
– Ponieważ ATM jest techniką asynchroniczną, nie ma szczególnych wymagań na mechanizmy synchronizacyjne wewnątrz sieci w przeciwieństwie do SDH
Niestety technika ta jest dopiero w fazie rozwoju i może jedynie być stosowana w przypadku komórek ATM. Komórkowa warstwa fizyczna ATM zostały zdefiniowane w zaleceniu ITU I.432.1-2: „B-ISDN User – Network Interface Physical Layer Specification” dla przepustowości 155 Mb/s, 622 Mb/s, oraz poprzez ATM Forum dla przepustowości 622 Mb/s, 2488 Mb/s AF-PHY-0128.000 „622 and 2488Mb/s Cell Based Physical Layer”
IP poprzez SDH poprzez WDM, Transmisja pakietów poprzez SONET (POS)
Architektura sieci transmisyjnej transportującej IP poprzez ramki SDH i WDM została przedstawiona poniżej:
Możliwe jest wykorzystanie formatu ramki SDH do enkapsulacji pakietów IP w celu dalszej transmisji poprzez WDM przy wykorzystaniu transponderów (adapterów długości fali) lub poprzez enkapsulację pakietów IP do SDH następnie transportowanych poprzez sieć SDH korzystając z kanałów WDM.
SDH jest obecnie używany w celach protekcji ruchu IP poprzez sieć transportową np. przeciwko zerwaniu połączenia fizycznego (kabla) dzięki mechanizmowi automatycznej protekcji przełączania (APS – Automatic Protection Switching). Może to być realizowane również w warstwie optycznej.
Karty liniowe w ruterach IP pozwalają na ramkowanie PPP/HDLC. Sygnał optyczny jest wtedy przystosowany do transmisji poprzez światłowód do elementów sieci SDH sąsiadujących z routerami IP lub transponderów WDM. Istnieją różne typy interfejsów służących do realizacji transmisji IP poprzez SDH na przykład:
– Kontenery VC4 lub kontenery łączone VC4, które umożliwiają agregowanie szerokości pasma bez rozdzielania różnych rodzajów usług IP, które mogą istnieć w obrębie strumienia pakietów,
– Interfejs kanałowy, gdzie wyjście optyczne STM16 może zawierać 16 niezależnych kontenerów VC4, z możliwością separacji usług w każdym strumieniu VC4. Różnego rodzaju kontenery VC4 mogą być wtedy routowane poprzez sieć SDH do routerów docelowych..
Wersja, którą analizowaliśmy wykorzystuje protokół PPP (proces enkapsulacji) i HDLC (proces ramkowania). Znany jako POS lub Packet over SONET. PPP jest standardowym środkiem enkapsulacji pakietów IP i innego rodzaju pakietów w celu transmisji poprzez różnego rodzaju media poczynając od analogowych linii telefonicznych aż do SDH. Ma on również możliwość tworzenia i zakańczania połączeń (LCP). Protokół HDLC jest standardem ISO wersji SDLC – protokołu stworzonego przez firmę IBM w latach siedemdziesiątych. Proces tworzenia ramek w protokole HDLC zawiera znacznik rozgraniczający sekwencje ramek, występujący na początku i na końcu ramki. Ramka zawiera również pole sumy kontrolnej CRC służącej kontroli błędów transmisji.
Skalowalność
POS realizuje połączenia full – duplex typu punkt – punkt pomiędzy interfejsami ruterów wykorzystującymi ramkowanie SDH. Skalowalność takiego systemu jest duża: współpraca pomiędzy SDH i WDM jest wysoka i nie ma ograniczenia na ilość węzłów sieci. Należy jednak podkreślić dwa przypadki:
– W przypadku rutera z interfejsami SDH o przepustowościach większych niż 155 Mbps kontenery wirtualne mają zwykle postać kontenerów łączonych i transmisja poprzez konwencjonalną sieć SDH nie jest możliwa ze względu na to, iż nie wspiera ona łączonych kontenerów wirtualnych.
– Dla każdego połączenia bezpośredniego pomiędzy dwoma ruterami, wymagane jest połączenie SDH co może być ograniczeniem związanym z liczbą interfejsów w ruterze i liczbą wymaganych połączeń SDH.
Protekcja i odtwarzanie
Uszkodzenie połączenia kablowego – protekcja OMS / OCH (Optical Multiplex Section/Otical Channel) oraz dodatkowo NIC (Network Interface Card) mogą zostać wykorzystane do wykrycia uszkodzenia właściwie w tym samym czasie tj. różnice nie przekraczają pojedynczych ms. Odtworzenie w warstwie Ethernetu następuje na podstawie algorytmu drzewa rozpinającego, działającego na tej samej zasadzie jak tworzenie tablicy rutingu IP.
Wsparcie QoS (Quality of Service) dla sieci opartych o protokół IP
Tradycyjny Internet oparty jest na dostępie wszystkich rodzajów pakietów do zasobów sieci z tym samym priorytetem. Warstwa sieci jest zorientowana na transport pakietów ze źródła do celu korzystając z adresu docelowego zawartego w nagłówku pakietu w oparciu o wpisy zawarte w tablicach routingu. Rozdzielenie routowania (tworzenia, utrzymywania, uaktualniania tablic routingu) od właściwego procesu przekierowania jest istotnym elementem projektowania koncepcyjnego Internetu. Ostatnio IETF zaprezentowała kilka rozwiązań które umożliwiają zapewnienie gwarancji jakości usługi w Internecie. Spośród nich najciekawsze rozwiązania to IntServ/RSVP oraz DiffServ/QoS.
(IntServ) Integrated Services Model
RSVP (Resource Reservation Protocol) oraz architektura pozwalająca na realizację połączeń punkt – punkt z gwarancja jakości usługi QoS są wynikiem pracy grupy InterServ. RSVP jest protokołem sygnalizacyjnym służącym do zarządzania (reserwacji) zasobami sieci. RSVP zaopatrzony został w fazę konfiguracji kiedy to zasoby są wstępnie rezerwowane w każdym pośredniczącym routerze (jak ma to miejsce w przypadku rezerwacji pasma lub napięcia w procesorze). InterServ definiuje serwisy i jednocześnie umożliwia użytkownikom rezerwację przesyłania dla trybów unicast i multicast w przypadku aplikacji wymagających QoS. Jeżeli każdy z elementów pośredniczących w transporcie – router uzgodni i zarezerwuje odpowiednie zasoby, użytkownik wyposażony zostanie w dedykowany oraz zarezerwowany strumień o gwarantowanej przepustowości. W innym przypadku sesja zostaje zakończona, a zarezerwowane zasoby zwolnione.
